探析化學(xué)工業(yè)對(duì)生態(tài)的污染與治理

呂海峰

摘 要：在我國(guó)持續(xù)發(fā)展化學(xué)工業(yè)的過程中，在使用各種化學(xué)工業(yè)時(shí)所產(chǎn)生的大量廢氣、廢水以及廢渣等，也對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境造成極大污染與破壞。為明確化學(xué)工業(yè)對(duì)生態(tài)的具體污染情況，探尋化學(xué)工業(yè)和生態(tài)環(huán)境治理的平衡之路，通過采用文獻(xiàn)研究法，分別從大氣污染、水污染與土壤污染三方面出發(fā)，分析化學(xué)工業(yè)對(duì)生態(tài)的污染。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合具體實(shí)例圍繞化學(xué)工業(yè)技術(shù)在生態(tài)治理中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要分析研究。

關(guān)鍵詞：化學(xué)工業(yè);生態(tài)污染;生態(tài)治理

化學(xué)工業(yè)如同一把雙刃劍一般，其一方面為社會(huì)創(chuàng)造了大量經(jīng)濟(jì)效益，另一方面也對(duì)環(huán)境造成一定污染破壞。如果無法有效治理因化學(xué)工業(yè)帶來的生態(tài)污染，則不僅會(huì)影響人們的生存環(huán)境，同時(shí)也將制約化學(xué)工業(yè)自身實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。因此研究化學(xué)工業(yè)對(duì)生態(tài)的污染與治理有著重要的現(xiàn)實(shí)意義，本文可為明確化學(xué)工業(yè)對(duì)生態(tài)造成的具體污染情況，及合理使用化學(xué)工業(yè)技術(shù)有效治理生態(tài)污染，提供相關(guān)理論參考與實(shí)踐指導(dǎo)幫助。

1 化學(xué)工業(yè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染分析

1.1 大氣污染

化學(xué)工業(yè)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的常見污染即大氣污染，這主要是由于在化工生產(chǎn)當(dāng)中，經(jīng)常容易產(chǎn)生各種廢氣，而此類廢氣往往含有大量的硫化物、氮?dú)?、一氧化碳等有毒有害物質(zhì)，同時(shí)廢氣當(dāng)中還包含眾多可吸入顆粒物。在未能對(duì)其進(jìn)行徹底過濾和凈化處理后，便直接將其排放至大氣環(huán)境中，勢(shì)必會(huì)對(duì)大氣環(huán)境造成污染，甚至由此引發(fā)霧霾、酸雨等一系列極端惡劣天氣。從而導(dǎo)致周圍農(nóng)作物減收減產(chǎn)，人體在吸入大量被污染的空氣后，也會(huì)對(duì)自身機(jī)體健康造成不良影響。

1.2 水污染

化學(xué)工業(yè)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的另一種常見污染即水環(huán)境污染。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)顯示，在我國(guó)工業(yè)總排放量中，化學(xué)工業(yè)的廢氣排放占比在0.08至0.12之間，而化學(xué)工業(yè)的廢水排放則在0.3至0.34之間[1]。受化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)自身特殊性的影響，導(dǎo)致化學(xué)廢水中通常含有大量的重金屬如銅、鎘、鎳等等，一旦此類化工廢水排放至河流或湖泊等水源當(dāng)中，將會(huì)在短時(shí)間內(nèi)大面積擴(kuò)散，最終導(dǎo)致水源被徹底污染。水源一旦被污染，不僅容易導(dǎo)致糧食作物以及魚蝦等可食用水生動(dòng)植物死亡，同時(shí)此類動(dòng)植物體內(nèi)不斷積累大量毒素，人體在使用之后也會(huì)間接引發(fā)各種疾病，對(duì)人體健康造成極大威脅。

1.3 土壤污染

化學(xué)工業(yè)在生產(chǎn)過程中還會(huì)產(chǎn)生諸多廢渣，包括在化工生產(chǎn)階段排出的不合格產(chǎn)品與副產(chǎn)品，廢棄催化劑與溶劑、處理廢水中產(chǎn)生的污泥等等。化工廢渣的產(chǎn)量及排放量相對(duì)較大，且涉及多種危險(xiǎn)廢物種類，廢渣中大多含有大量的有毒有害物質(zhì)。在未對(duì)其進(jìn)行正確處理的情況下便直接將其淺埋或堆放在周圍土壤中，則化工廢渣中的有毒有害物質(zhì)將會(huì)受到地表徑流以及土壤自身吸附力等多重因素的影響，直接進(jìn)入土壤深層同時(shí)排入周圍的水源中，因此導(dǎo)致土壤污染情況的出現(xiàn)。人體如果使用種植生長(zhǎng)在污染土壤中的農(nóng)作物，則殘留在農(nóng)作物內(nèi)的有毒有害物質(zhì)也會(huì)進(jìn)入人體內(nèi)，從而危害人體健康。

2 化學(xué)工業(yè)技術(shù)對(duì)生態(tài)環(huán)境的治理

2.1 廢氣污染治理

在治理化工廢氣中的煙塵時(shí)，可通過將先進(jìn)的電除塵器安裝在工廠中，該電除塵器以高頻電源為供電電源，在實(shí)際運(yùn)行過程中，借助全橋變換器對(duì)流經(jīng)的直流電進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使之成為高頻交流電。配合使用高頻電壓器，在順利完成升壓整流輸出的同時(shí)，也能夠使得電除塵器的粉塵荷電量得到明顯提升，進(jìn)而達(dá)到提升電除塵器快速驅(qū)進(jìn)粉塵的效果。另外，生物濾池技術(shù)在工業(yè)廢氣凈化方面也具有一定效用。生物濾池主要由廢氣分布系統(tǒng)、襯托填層以及濾料和地基建筑等共同構(gòu)成。廢氣進(jìn)入生物濾池中將會(huì)被迅速附著于濾料載體之上，此類濾料載體上同時(shí)附著大量生物菌落，在其吸附作用下，原本廢氣內(nèi)的各種有機(jī)氣體將會(huì)自動(dòng)進(jìn)行生物氧化，從而成為水、二氧化碳等其他無毒無害的物質(zhì)，達(dá)到工業(yè)廢氣凈化的效果。例如某化工廠先通過使用多臺(tái)大功率引風(fēng)機(jī)，對(duì)廠內(nèi)各區(qū)域中產(chǎn)生的化工廢氣進(jìn)行集中收集。要求全部引風(fēng)機(jī)廢氣出口壓力至少達(dá)到2500Pa，隨后工作人員分別在各化工生產(chǎn)區(qū)域周圍建設(shè)混凝土結(jié)構(gòu)的平面型生物濾池，各生物濾池的面積在400m2左右，其總有效面積在800m2以上，生物濾池表面負(fù)荷至少達(dá)到90m3/（m2·h）。工作人員通過直接選擇使用化工廠附近的落葉、枯枝同時(shí)配合使用陶粒與火山巖等生物濾料，所選用的生物濾料孔隙率超過75%，濾料細(xì)孔直徑和濾層厚度則分別在1mm與4m以內(nèi)。濾料含水率介于45%至55%。所有被引風(fēng)機(jī)集中收集的廢氣將會(huì)先進(jìn)行除塵，而后進(jìn)入廢氣增濕塔內(nèi)增加廢氣濕度，令其濕度可達(dá)95%以上。此后廢氣經(jīng)由濾料層垂直流過，和濾料上附著的微生物菌落相接觸隨后直接被吸附、轉(zhuǎn)化。待廢氣慢慢上升后，其中污染物濃度將會(huì)隨之越來越低。工作人員同時(shí)還分別在生物濾池裝置的濾料層頂部與裝置最底部安裝灑水系統(tǒng)與排水系統(tǒng)，前者主要用于濾料增濕，后者則用于將濾池內(nèi)產(chǎn)生的凝結(jié)水排出在外，再借助導(dǎo)管實(shí)現(xiàn)排除水全部回流廢氣增濕塔中，從而在實(shí)現(xiàn)生物濾池凈化工業(yè)廢氣之余，也可以實(shí)現(xiàn)水資源的充分利用。

2.2 水污染的治理

在治理因化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)導(dǎo)致的水污染時(shí)，首先可采用超濾技術(shù)，該種技術(shù)從本質(zhì)上來說屬于一種膜分離技術(shù)，其通過將0.1MPa至0.5MPa壓力差作為推動(dòng)力，在多孔膜的攔截下，借助物理截留的形式分離溶液當(dāng)中大小各異的物質(zhì)顆粒，進(jìn)而有效實(shí)現(xiàn)對(duì)溶液中的各組分進(jìn)行純化與篩分、濃縮的目的。例如某印染廠在進(jìn)行懸浮扎染作業(yè)時(shí)，在生產(chǎn)過程中，還原蒸箱當(dāng)中將會(huì)排出大量還原染料，不僅直接影響著周圍生態(tài)環(huán)境，同時(shí)也使得染料資源被大量浪費(fèi)。因此該印染廠通過運(yùn)用超濾技術(shù)，選用聚砜及聚碸酰胺超濾膜，其膜孔徑在10至10μm之間，膜表面有效截留層厚度不超過10μm，膜透過速率最快可達(dá)5m/m·d。在無需加酸進(jìn)行中和處理的情況下，便可以對(duì)產(chǎn)生的印染廢水進(jìn)行快速凈化、分離與濃縮。被分離的組分直徑可控制在0.01μm至0.1μm之間，其與光學(xué)顯微鏡分辨極限相接近。在運(yùn)用超濾技術(shù)下，凈化后的中水可根據(jù)印染廠的實(shí)際需要作為設(shè)備清洗用水或直接排放，經(jīng)過分離與濃縮處理后的染料則可以重新循環(huán)使用。

2.3 廢渣污染治理

在處理化工生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢渣，以有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境的過程中，對(duì)于廢舊塑料，在對(duì)其進(jìn)行集中分類回收的基礎(chǔ)上，工作人員可以使用專業(yè)的自動(dòng)破碎清洗機(jī)對(duì)其進(jìn)行徹底破碎與全面清洗。隨后使用立式配電柜搭配塑料再生機(jī)，對(duì)廢舊塑料進(jìn)行熱塑成型，待其自然冷卻后再運(yùn)用專門的自動(dòng)切粒機(jī)對(duì)成型的廢舊塑料進(jìn)行自動(dòng)切粒，實(shí)現(xiàn)顆粒再生，最后將再生塑料進(jìn)行包裝封口即可重新使用。此外，針對(duì)化工生產(chǎn)中的廢料，工作人員則可以運(yùn)用半透膜濾網(wǎng)將其中的各種不溶性固體進(jìn)行過濾清除，過濾得到的不溶性固體廢料可經(jīng)過壓實(shí)與破碎處理后，采用微生物菌劑對(duì)其中的有機(jī)物進(jìn)行生物分解，以此達(dá)到固體廢物無害化處理的目的。在某制漿廠治理白泥工業(yè)廢渣時(shí)，通過將濾網(wǎng)過濾得到的電石渣輸送至消化鼓提渣機(jī)內(nèi)，使其可以和提渣機(jī)當(dāng)中的碳酸鈉產(chǎn)生苛化反應(yīng)。在反應(yīng)結(jié)束后，將得到的產(chǎn)物直接放置在專業(yè)折帶機(jī)上，使用超濾技術(shù)處理后的工業(yè)廢水對(duì)其進(jìn)行沖洗，此時(shí)原本在反應(yīng)產(chǎn)物上殘留的氫氧化鈉將在沖洗下直接進(jìn)入收集槽內(nèi)。反應(yīng)物進(jìn)行沖洗處理后將會(huì)直接與白泥充分均勻攪拌，并將攪拌后的混合物放置在預(yù)掛機(jī)上進(jìn)行抽濾處理，使其水分控制在30%以內(nèi)。經(jīng)過抽濾處理后，將會(huì)得到白泥渣以及稀白液，此時(shí)白泥渣與剩余電石渣可直接輸送至鈦白粉廠用于中和廢酸。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，受化學(xué)工業(yè)在生產(chǎn)制造過程中排放的大量廢氣、廢水和廢渣的影響，導(dǎo)致其對(duì)我國(guó)大氣環(huán)境、水環(huán)境以及土壤環(huán)境等均會(huì)造成不同程度的污染。因此我國(guó)需要在重視發(fā)展化學(xué)工業(yè)的同時(shí)，高度重視生態(tài)環(huán)境治理，通過結(jié)合實(shí)際情況，科學(xué)選用相適宜的化工治理技術(shù)，如生物濾池技術(shù)、超濾技術(shù)以及熱分解處理等各種先進(jìn)工藝技術(shù)，充分發(fā)揮其應(yīng)有效用，在有效治理生態(tài)環(huán)境污染的同時(shí)，也為實(shí)現(xiàn)化學(xué)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造良好條件。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳夢(mèng)琦.化工污染控制與大氣霧霾防治研究[J].當(dāng)代化工研究，2019（01）：37-40.